RTK-GPS측량의 좌표 정확도에 관한 연구 = (A) Study on the Coordinate Accuracy of RTK-GPS Surveying

국문 초록 (Abstract)

T . S(Total Station)측량방법은 지적측량에서 도근측량 및 세부측량에 일반적으로 활용되고 있는 측량방법이다. 그러나 관측점간에 장애물이 있을시 관측이 불가능하며, 시통이 가능하도록 기준점망을 구성하여야 하기 때문에 많은 시간과 인력을 필요로 한다.
GPS 측량은 점간거리 및 시통상 제한을 받지 않고 관측시간과 기상조건에 관계없이 24시간 관측이 가능하며, 3차원좌표체계로 구현할 수 있는 최첨단 측량시스템이라 할 수 있다.
GPS 측량 방법은 현재 지적삼각측량, 지적삼각보조측량에 주로 사용되며, 도근측량 및 세부측량에는 적용치 못하고 있는 실정이다. 이는 GPS측량의 위성신호의 수신시간이 장시간 소요되고 통상적으로 관측성과에 대한 후처리를 기본으로 하여 현장에서의 좌표결정에 따른 즉각적인 검증이 이루어지지 않기 때문이다. 이에 반해 RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS)측량은 사용자로 하여금 3차원적인 위치정보의 획득을 즉각적으로 가능하게 하며, 수신 자료의 처리방식이 실시간으로 이루어지기 때문에 현장에서 바로 좌표를 산출하여 측량성과를 결정, 검증할 수가 있다. 그러나 RTK-GPS측량은 GPS정지측량에 비해 정확도가 다소 떨어진다는 단점이 있어 지적측량에 활용하지 못하고 있는 실정이다.
본 연구에서는 RTK- GPS측량 방법을 활용하여 2회 이상 관측한 관측좌표의 오차에 대해 비교·분석하여 성과결정의 방법을 제시하였다. RTK- GPS측량의 관측오차를 최소화하기 위한 방법으로 기지국의 거리를 2.5㎞이하로 제한하며, 4개 이상의 기지국에 대한 망조정을 통해 관측 오차를 최소한으로 소거할 수 있다는 것을 결과로 알 수 있었고, RTK- GPS측량의 결정좌표를 T·S의 결정좌표와 비교하여 도근점 및 경계점의 위치정보를 도출하고, 이에 대한 정확성을 검증하기 위해 현장관측을 통하여 결정좌표에서 성과 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 세부측량을 실시할 경우, 위치확인 및 결과를 현장에서 바로 알 수 있으므로 경계측량 및 위치현황 등에 상당히 효율적으로 활용할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 관측점간의 시통을 필요로 하지 않는 다는 점에서 경제적으로나 시간적인 면에서 효과적으로 대처할 수 있음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The T·S(Total Station) is generally used in cadastral traverse survey and detail survey in respect to cadastral surveying. However, surveying is impossible if obstacles are between surveying points, and as control points networks for communication of sight have to be prepared, much time and labor are needed.
The GPS satellite surveying is the most advanced surveying system that makes 24-hour measurement possible without being influenced by distance between points, sight for measurement and weather conditions, and can realize the three-dimensional coordinates system.
The GPS satellite surveying is usually used in cadastral trigonometric measurement and cadastral assistant trigonometric measurement, but can not be applied for cadastral traverse survey and detail survey. It is because the GPS satellite surveying needs longer hours to receive satellite signals, and in general, is based on post-processing of surveying results, the results can not be immediately verified for decision of coordinates. However, as the RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS) surveying makes acquisition of three-dimensional location information possible and the received data are real-timely processed, the coordinates can be obtained on site and the results can be immediately decided and verified. However, as the RTK-GPS has a disadvantage of less precision than GPS static surveying, it is difficult that the RTK-GPS is applied for cadastral surveying.
This study analyses the errors of coordinates that are observed more than twice using the RTK- GPS Survey and presents how to identify the results. This study limits the distance of base station to below 2.5㎞ as a method to minimize errors and find that the surveying errors can be minimized through the network adjustment at more than four base stations. We compares the coordinates obtained through the RTK- GPS surveying with those of the T·S to obtain location information on supplementary control point and boundary points, and carries out on-site surveying to verify the accuracy. As a result, it is found that there is no resultant difference in decided coordinates. Therefore, in the detail survey, it is found that the RTK- GPS surveying is significantly effective for identification of boundary points and location status as locations and results can be identified on site. Also it is found that it is very effective in economy and time-saving in that it does not need communication of sight between observation points.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• ＜Abstract＞ = ⅵ
• 제1장 서론 = 1
• 제1절 연구목적 = 1
• 제2절 연구방법 및 범위 = 2
• 제3절 연구동향 = 3
• 제2장 기본이론 = 5
• 제1절 GPS에 의한 위치 결정방법 및 망조정 = 5
• 1. 절대측위 = 5
• 2. 상대측위 = 7
• (1) 후처리 방식 = 8
• (2) 실시간 이동측위 = 9
• 3. 망조정 = 12
• 제2절 세계좌표계 = 13
• 1. WGS-84 = 14
• 2. ITRF = 17
• 제3절 GPS 오차 = 18
• 1. 시스템 오차 = 19
• 2. GPS 수신기 오차 = 21
• 3. 위성의 배치상태에 따른 오차 = 23
• 제4절 RTK-GPS측량 시스템의 구성 = 24
• 1. 데이터 제공부문(Data Production Segment) = 25
• 2. 사용자 부문(User Segment) = 27
• 3. 통신부문(Communication Segment) = 27
• 제5절 RTK-GPS측량의 특성 = 28
• 제3장 관측 및 분석 = 30
• 제1절 관측 및 처리 = 30
• 1. 관측계획 = 30
• 2. 관측 = 32
• (1) 지적삼각보조측량 = 32
• (2) 도근측량 = 37
• 3. 처리 및 결과 = 39
• 제2절 결과분석 = 58
• 1. RTK- GPS측량 = 58
• 2. RTK- GPS측량과 T.S측량 = 67
• 제4장 결론 = 72
• 참고문헌 = 74
• ＜국문초록＞ = 76